Bruno Amoroso (Presidente Camera di Commercio di Varese) Grazia Cerini (Direttore Generale Centro Tessile Cotoniero e Abbigliamento S.p.A.

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2 Progetto Resta: innovazione e finanziamenti comunitari Visibilità internazionale, creazione di network, opportunità di condivisione tecnologica e di partnership produttive all estero: sono queste le linee strategiche con cui Camera di Commercio potrà svolgere un ruolo pro-attivo per accrescere la competitività del Sistema Varese al servizio delle imprese. Innovazione è il fattore critico di successo: si guarda con attenzione alla ricerca di partner per il trasferimento di tecnologie e alla valorizzazione dei risultati della ricerca, ma anche all attivazione e al potenziamento di relazioni con le strutture presenti sul territorio lombardo (università, centri di eccellenza, parchi tecnologici, incubatori) ed europeo. La partecipazione a progetti di ricerca e trasferimento tecnologico di livello europeo quali, ad esempio, il VII Programma Quadro di ricerca e sviluppo tecnologico, strumento di finanziamento comunitario che copre il periodo 2007/2013 è una delle iniziative affinché le imprese si inseriscano con i propri partner istituzionali in network internazionali a sostegno della ricerca, dell innovazione e dello sviluppo economico. Il progetto RESTA rientra a pieno titolo in questa strategia. La Camera di Commercio ha voluto far germogliare iniziative di innovazione e trasferimento tecnologico, aiutando le imprese nel presentare i propri progetti al VII Programma Quadro, dedicato ai settori Tessile Abbigliamento Moda. Così, nel 2007 il progetto RESTA la cui realizzazione è stata affidata al Centro Tessile Cotoniero Abbigliamento ha supportato la candidatura di cinque progetti sul VII Programma Quadro: progetti su tessuti resistenti al fuoco, tecnologie di anticontraffazione, riprogettazione eco-efficiente, utilizzo di fibre ecologiche, capi di abbigliamento intelligenti. Nei primi mesi del 2008 altri due progetti sono stati presentati sui temi dei tessuti intelligenti e con elevate prestazioni specialistiche (protezione balistica) e, auspicabilmente, altri ne saranno presentati nel corso dell anno. Lo sviluppo di queste idee innovative ha favorito la disseminazione e l applicazione dei risultati della ricerca e ha reso le imprese più aperte alla collaborazione con i centri di ricerca e, più in generale, con gli altri operatori, locali ed europei. L azione della Camera di Commercio continuerà nella stessa direzione: raccogliere le migliori idee dal territorio, supportarle nella loro progettazione su misura o per il settore, e cogliere le opportunità di finanziamento della ricerca messe a disposizione dall Unione Europea. Bruno Amoroso (Presidente Camera di Commercio di Varese) Vestire il futuro Questo è un rapporto tecnico, un rapporto che è maturato nel corso di alcuni anni, ma che ora vede la luce grazie al contributo della Camera di Commercio di Varese. Mediante l affidamento del progetto RESTA, infatti, è stato possibile raccogliere, consolidare e promuovere presso le imprese del Tessile Abbigliamento Moda tutte le sollecitazioni che il settore deve affrontare. Il Centro Tessile Cotoniero e Abbigliamento è un centro di servizio alle imprese, di prova, di ricerca, di formazione e di trasferimento tecnologico a sostegno del settore. Per questo motivo, abbiamo ritenuto di affrontare direttamente con le imprese sia i temi più tecnici e tradizionali di innovazione tecnologica, sia quelli più futuribili, legati a nuovi materiali e nuovi processi, non trascurando aspetti correlati a tematiche di carattere sociale ed organizzativo, sia interno alla singola impresa che di contesto. Ovviamente nel rapporto vengono trattati solo i temi per i quali gruppi di imprese hanno ritenuto di presentare progetti strutturati per accedere al VII Programma Quadro. Desidero pertanto ringraziare la Camera di Commercio di Varese che ha dato alle imprese del settore l opportunità di operare in progetti complessi e innovativi, linfa vitale per il mantenimento del valore aggiunto del Made in Italy riconosciuto al nostro paese a livello internazionale. Desidero inoltre ringraziare le aziende che hanno partecipato al progetto. Lo sforzo organizzativo posto in essere in una situazione di mercato che assorbe le risorse interne per il mantenimento delle posizioni ad oggi conquistate è il segnale della volontà degli imprenditori di continuare a competere. Da ultimo, lasciatemi ringraziare la risorsa più importante per un centro di ricerca come il nostro: tutti i dipendenti ed i collaboratori che vivono la loro realtà lavorativa nella consapevolezza che solo attraverso l innovazione sarà possibile uscire vincenti dalla sfida della globalizzazione dei mercati. Un ringraziamento particolare va a coloro che hanno direttamente partecipato alla realizzazione del progetto RESTA. Vestire il futuro è l obiettivo che ci consente di superare ogni difficoltà. Grazia Cerini (Direttore Generale Centro Tessile Cotoniero e Abbigliamento S.p.A.)

3 Indice Tendenze di Sviluppo Tecnologico 4 Progetto Resta: Temi di approfondimento 13 Le fibre naturali 13 Il futuro dei tessili antifiamma 14 Tecnologie di anticontraffazione 15 Prodotti tessili per lo sviluppo sostenibile 16 Fibre ad alte prestazioni per la protezione balistica 17 Creatività e design 18 L ergonomia e il tessile 19 Abbigliamento per abilità differenti 20 Atelier virtuale 21 Creare innovazione 22 Lezioni e best practice dal progetto Resta 22

4 Tendenze di Sviluppo Tecnologico Tendenze di Sviluppo Tecnologico* Ricerca e Sviluppo Tecnologico, Sviluppo Tecnologico e Innovazione, Innovazione e Competitivà. Un percorso apparentemente semplice, da tutti considerato la condizione necessaria per salvaguardare il settore Tessile Abbigliamento della provincia di Varese e più in generale il settore a livello nazionale ed europeo chiamato a competere in un mercato globale turbolento e complesso. Un percorso difficile nei fatti. Richiede conoscenza e quindi una gestione attiva dell informazione e una ricerca costante di nuove combinazioni di tecnologie, prodotti e mercati. E un atteggiamento mentale, più che tecnologico e commerciale, che le PMI del settore Tessile Abbigliamento devono interiorizzare, fare proprio, vivere quotidianamente. Un atteggiamento che deve veder coinvolto tutto lo staff tecnico e commerciale aziendale e non solo l imprenditore; in azienda, oggi, sono necessarie competenze tecniche e non, di livello sempre più elevato e specialistico che in modo sinergico mettano l imprenditore in condizioni di prendere decisioni rapide con un livello di rischio noto e accettabile. La sfida, come sempre, è soprattutto delle imprese dunque, ma è compito di tutti i soggetti pubblici e privati che istituzionalmente hanno il compito di supportare il settore, mettere in campo tutti gli strumenti perché tale sfida abbia una qualche possibilità di essere vinta. Di seguito vengono riportati gli ambiti nei quali è palesemente in atto attività di sviluppo tecnologico nel settore nobilitazione. La selezione è avvenuta sulla base di valutazione critica dei contenuti della documentazione analizzata, integrata da competenze in possesso dello staff tecnico Centrocot e, ove necessario, dalla consultazione di documentazione scientifica aggiuntiva di approfondimento. Per ciascuno degli ambiti selezionati è riportata una breve descrizione della tecnologia e le Prospettive di Sviluppo. Nanotecnologie Le aspettative relative all applicazione delle nanotecnologie ( quell area della tecnologia dove le dimensioni e le tolleranze tra i 0,1 nm e i 100 nm giocano un ruolo critico - Albert Francs) nel settore tessile tradizionale e tecnico sono altissime e giustificate. Attraverso l uso delle nanotecnologie è possibile creare nuovi materiali funzionali, strumenti e sistemi con straordinarie proprietà derivanti dalla loro struttura ed implementare qualità e caratteristiche di processi e prodotti esistenti. Attualmente tuttavia è difficile comprendere appieno le potenzialità di queste tecnologie, premature e incerte sono quindi le previsioni. Certo esistono elementi oggettivi per affermare, ad esempio, che il caricamento con nanoparticelle, funzionalizzate e non, delle miscele polimeriche di produzione delle fibre chimiche è una tecnologia di know how consolidato e perfettamente gestibile. E dunque realistico pensare che in un futuro prossimo sarà possibile ampliare la gamma di fibre con caratteristiche intrinseche di elevato valore aggiunto ottenute mediante nanotecnologie. 10 cm 100 micrometri. L occhio della mosca ricorda un favo : è costituito da centinaia di piccole facce 10 micrometri = nanometri 10 micrometri. L occhio della mosca è costituito da centinaia di occhi più piccoli. Ciascuna piccola faccia è costituita da una lente al di sotto della quale sono presenti cellule sensibili alla luce. Più complesso è parlare dei possibili sviluppi in nobilitazione (a chiarimento di questa affermazione si precisa che nel presente documento i processi al plasma certamente classificabili come processi con il coinvolgimento della materia a livello nanometrico sono stati trattati in sezione specifica). Allo stato attuale tutte le attività di ricerca sono rivolte a: finissaggi con formulati nanometrici utilizzati per conferire una o più caratteristiche specialistiche al substrato tessile (antimicrobico, ignifugo, protettivo UV, autopulente, antisporco ad esempio) aggraffaggio di nanoparticelle ottenuto mediante processi al plasma al substrato tessile modifica morfologica delle superfici tessili per l ottenimento di prestazioni particolari. Le competenze generali sulle nanoparticelle sono buone presso Centri di Ricerca e Centri Tecnologici. Le nanoparticelle sono disponibili in commercio a costi relativamente contenuti sia funzionalizzate che no. I produttori di ausiliari già commercializzano formulati dichiarati a base di nanoparticelle. Esistono dubbi sull innocuità delle nanoparticelle in fase di produzione, di applicazione, di utilizzo del manufatto che le contiene; gli aspetti tossicologici sono ancora poco noti. Le criticità maggiori sono connesse alle elevate reattività e accessibilità. Lo sviluppo di nanotecnologie applicate al tessile è certa; i vantaggi che ne possono derivare sono interessanti per il settore nobilitazione considerando che l applicazione più studiata è nell ambito del finissaggio. E fondamentale che le aziende si facciano parte attiva mediante ricerche e sperimentazioni industriali scientificamente e tecnicamente corrette e definite sulla base di aspettative realistiche. (* Dott.sa Gabriella Alberti Fusi Direttore Tecnico e Ricerca e Sviluppo Centro Tessile Cotoniero e Abbigliamento S.p.A.) 4

5 Nanotecnologie Trattamenti Sol Gel Tendenze di Sviluppo Tecnologico Una tecnica che appare molto vicina all applicazione industriale è quella che prevede l ottenimento di tessuti con specifiche attività funzionali mediante trattamenti Sol Gel, acquosi e non acquosi [preparazione di un gel a partire da un sol il che significa produrre una massa solida (il gel) che intrappola una frazione importante del solvente presente nel sol]. La funzionalizzazione è ottenuta per mezzo di rivestimenti e presenta alcuni recenti risultati ottenuti con l uso di soluzioni inorganiche basate su nanoparticelle di silice modificata e altri ossidi di metallo (nanosol). I risultati attesi sono così riassumibili: con TiO2 l applicazione più promettente è nel settore medicale (effetti antimicrobici), di interesse anche la proprietà di assorbimento delle radiazioni UV da parte di TiO2; con SiO2 si possono conferire al tessuto ottime caratteristiche idrofobe senza particolare influenza sulla mano, tali caratteristiche consentono di ottenere rivestimenti repellenti allo sporco; con Al2O3 si può aumentare la resistenza all abrasione (aumento dell adesione interfibra). Comportamento nei confronti di macchie di caffè di un tessuto di cotone rivestito con un nanosol modificato con alchisilano fluorurato (a destra). [Marinella Levi La tecnologia per un tessile sostenibile - Technology Watch Anello Nord-Ovest - Politecnico di Milano] Per esprimere un giudizio oggettivo sui risultati sono necessarie ulteriori valutazioni sulle reali caratteristiche prestazionali dei tessuti trattati, nonostante le prospettive siano buone per quanto riguarda l applicazione della tecnologia. Nanotecnologie Sistemi polimerici nanoparticellari e Ultrasuoni Il rivestimento polimerico dei substrati tessili, che conferisce ad essi elevato valore aggiunto, è tecnologia da tempo utilizzata sia nel settore tessile abbigliamento tradizionale e sportivo sia nel settore del tessile tecnico. Recentemente sono in atto sperimentazioni che prevedono sistemi nanoparticellari (ossidi metallici, metalli o semiconduttori) come caricanti della miscela polimerica, in grado di conferire proprietà specifiche e ad alto valore aggiunto al coating. Affinché il risultato sia soddisfacente è necessario che le nanoparticelle siano disperse in maniera omogenea nel polimero. A tale scopo, nell ambito di un progetto di ricerca finanziato dall Unione Europea, è stata sperimentata l efficacia di trattamenti mediante ultrasuoni (il partner italiano del progetto è Tecnotessile - Società Nazionale di Ricerca Tecnologica r.l. di Prato). Gli effetti molto positivi e funzione delle frequenze applicate sono: effetto chimico di cavitazione che consente di ridurre le dimensioni delle particelle polimeriche e rendere più omogenea la loro distribuzione mediante depolimerizzazione radicalica; reazioni di trasferimento di massa che consentono di aumentare la concentrazione delle nanoparticelle nella matrice mantenendone ottima la dispersione nel polimero. L utilizzo di ultrasuoni nei processi tessili è tecnica assolutamente nuova e quindi in fase di studio. L esperienza citata non può ritenersi sufficiente per ritenere che gli ultrasuoni abbiano una reale prospettiva di sviluppo nel settore; sono sicuramente necessarie ulteriori attività di ricerca. E opportuno peraltro segnalare che l interesse alla tecnica è motivato dal fatto che l ambito di possibile applicazione è ben più ampio rispetto a quello citato. Non si ritiene che l applicazione industriale possa avvenire a breve. Impregnazione tradizionale Sonotrodo da Laboratorio da 60 Hz: uno dei tre presenti in Tecnotessile (20, 60 e 150 Hz) Impregnazione US-assistita Nanotecnologie Tessuti antimacchia e autopulenti Trattamenti di finissaggio in grado di conferire ai tessuti caratteristiche idrofile o idrofobe sono noti da tempo e utilizzati a vari scopi (tra questi di particolare interesse l effetto antimacchia). Tali trattamenti consistono nell applicazione di formulati che modificano la polarità del substrato tessile rendendolo più o meno affine a composti polari o a composti non polari. Attualmente la ricerca si muove su due linee di tendenza: messa a punto di formulati o relativi processi applicativi che portino le dimensione dei composti chimici applicati a livello nanoparticellare (tessuti antimacchia); messa a punto di formulati e relativi processi applicativi che siano in grado di catalizzare la decomposizione dei prodotti depositati sul substrato tessile costituenti la macchia (tessuti autopulenti). 5

6 Tendenze di Sviluppo Tecnologico Nel primo caso si sono ottenuti risultati validati positivamente a livello industriale utilizzando composti fluorurati (il molto noto effetto loto) anche se permangono criticità di resistenza al lavaggio. Foglia di loto Effetto loto Nel secondo caso è ancora in fase di sperimentazione l utilizzo del Biossido di Titanio in fase anatasio (una delle tre fasi cristalline di questo materiale); l effetto catalitico del biossido di titanio nel degrado di sostanze organiche è noto e già industrialmente applicato nel settore vetri ad esempio. L azione è strettamente legata all esposizione diretta del materiale ad una fonte luminosa con uno spettro che copra anche il campo ultravioletto il solo in grado di attivare la reazione fotocatalitica. In ambito tessile l utilizzo richiede ulteriori ricerche per ovviare i fenomeni di degrado meccanico e ingiallimento delle fibre conseguente al meccanismo d azione del prodotto basato sull assorbimento delle radiazioni del campo dell ultravioletto. Il conferimento di caratteristiche specialistiche ad alto valore aggiunto ai prodotti tessili è un impegno per tutto il settore. Le prospettive nell ambito specifico sono buone a medio termine. I risultati deriveranno probabilmente da sinergie tra nanotecnologie e trattamenti al plasma. Anche in questo caso è fondamentale che le aziende si facciano parte attiva mediante ricerche e sperimentazioni industriali scientificamente e tecnicamente corrette e definite sulla base di aspettative realistiche. Processi al Plasma L applicazione delle tecnologie al plasma in campo tessile è recepita oggi con grande interesse; è tuttavia da parecchi anni che la letteratura scientifica riporta studi e ricerche in questo ambito. L attuale interesse è probabilmente da ricondursi al fatto che sono ora disponibili macchine in grado di generare plasmi (gas il cui livello energetico è stato innalzato al punto di raggiungere una parziale o totale ionizzazione e in cui sono presenti una grande varietà di particelle reattive quali radicali, ioni, elettroni) a pressione atmosferica per i quali sono peraltro necessarie, come di seguito descritto, ulteriori attività di ricerca. Le modifiche apportate al tessile da un processo al plasma coinvolgono esclusivamente strati nanometrici di materiale lasciando inalterate le proprietà meccaniche di base. Le possibilità in termini di modifiche superficiali descritte nella letteratura scientifica sono molteplici: aumento delle caratteristiche idrofile o idrofobe; pretrattamenti per tintura e stampa; finissaggi antibatterici, antifiamma, antisporco, antipilling, antiinfeltrimento per non citare che i più classici. Importante sottolineare che gli innovativi processi al plasma si pongono in alternativa a numerosi processi industriali di finissaggio a umido, rappresentando rispetto a questi un considerevole risparmio energetico e di consumo idrico con notevole beneficio ecologico. Di seguito alcune note di dettaglio. I plasmi d interesse industriale possono essere divisi in due categorie: plasmi termici e plasmi non termici. I primi tendono ad avere temperature ioniche ed elettroniche pressoché uguali come conseguenza del fatto che in questi sistemi il numero di collisioni tra gli elettroni e le altre specie è sufficientemente ampia da ridistribuire l energia tra tutte le particelle presenti [temperatura del sistema (t) C]. I plasmi non termici (o di non equilibrio) permettono di ottenere sistemi a temperature relativamente basse (t 100 C) e sono quindi i soli adatti al trattamento di materiali termosensibili come i semilavorati tessili o i tessuti finiti. Purtroppo la generazione di plasmi artificiali a basse temperature (cold plasmas) è generalmente limitata a condizioni di bassa pressione (Pressione operativa 0,01 atm) con conseguenti aspetti negativi per l utilizzo su scala industriale: spese per la generazione del vuoto, trattamenti limitati a prodotti di dimensione ridotta, processi discontinui cui conseguono tempi morti intrinseci. I primi processi applicati riuscirono tuttavia a superare questi svantaggi e sfruttare invece il fatto che nei sistemi a bassa pressione la generazione del plasma è più semplice e controllabile. Fino a pochi anni fa si pensava che i sistemi a vuoto fossero l unica strada percorribile per introdurre nel settore tessile la tecnologia al plasma. L unico processo alternativo era rappresentato dalla corona discharge che non si dimostrò mai efficiente per una serie di motivi: elevato potenziale elettrico, rilascio di ozono e di ossidi di azoto, corrosione dei dispositivi, disuniformità del trattamento. Recentemente sono stati sviluppati macchinari capaci di generare scariche a pressione atmosferica. Di fatto, l unica tecnica applicabile al settore tessile è la scarica a luminescenza per radiofrequenza o a basse frequenze (RF o LF Glow Discharge); le altre tecniche tendono infatti a surriscaldare eccessivamente il substrato. 6

7 Tendenze di Sviluppo Tecnologico Esistono macchinari da laboratorio la maggior parte dei quali prevede il passaggio del substrato attraverso la coppia o le coppie di elettrodi. E una tecnologia sulla quale sono necessarie ulteriori attività di ricerca sia per quanto riguarda l HW che per quanto riguarda i fenomeni chimico fisici coinvolti per poter migliorare la produttività e ridurre i costi. Le potenzialità della tecnica sono molto interessanti: possibilità di lavorare a temperatura ambiente e in modo ecologico, eliminazione dell utilizzo in finissaggio delle classiche formulazioni acquose, mantenimento di tutte le caratteristiche tessili del substrato coinvolto nel processo solo negli strati superficiali. Attualmente gli studi sono condotti soprattutto su tessuti e hanno messo in evidenza la possibilità di intervenire sulle caratteristiche idrofile o idrofobe del tessile. Processi Enzimatici L uso della catalisi enzimatica nel tessile non è nuova ma la ricerca in questo campo, in tutti i paesi, è molto attiva. Sono oggetto di ricerca nuovi enzimi, nuove tecnologie per la produzione di enzimi, nuovi campi applicativi, nuove conoscenze sui meccanismi d azione degli enzimi. Gli sviluppi sono sicuramente interessanti tenuto conto delle nota specificità di un enzima per un substrato e per una reazione. Il primo modello ad essere stato messo a punto per spiegare la specificità degli enzimi è quello suggerito da Emil Fischer nel 1894, secondo il quale l enzima ed il substrato possiedono una forma esattamente complementare che ne permette un incastro perfetto. Tale modello è spesso definito come chiave-serratura. Nel 1958 Daniel Koshland propose una modifica del modello chiave-serratura introducendo il modello dell adattamento indotto in base al quale si ritiene che il sito attivo possa continuamente modellarsi in base alla presenza o meno del substrato. Come risultato, il substrato non si lega semplicemente ad un sito attivo rigido, ma genera un rimodellamento del sito stesso, che lo porta ad un legame più stabile in modo da portare correttamente a termine la sua attività catalitica. Substrato L enzima cambia conformazione man mano che il substrato si lega Prodotti Sito attivo Ingresso del substrato nel sito attivo dell enzima Complesso enzima-prodotti Complesso enzimaprodotti Uscita dei prodotti dal sito attivo dell enzima schema del modello adattamento indotto Di seguito alcune note tecniche in merito ai diversi enzimi di interesse tessile. Alfa e beta amilasi: : utilizzo in fase di sbozzimatura. E una tecnologia consolidata. Si usano miscele di enzimi composte da amilasi e cellulasi per assicurare un azione sia sulle bozzime a base di amido che sulle bozzime a base di derivati cellulosici. In alcune miscele è presente l enzima lipasi che permette l eliminazione dei trigliceridi. Cellulasi: utilizzo nel biofinish (pulitura enzimatica eseguita per eliminare pelosità indesiderate su cotone utilizza una cellulasi acida); nello stone washing enzimatico (finissaggio denim utilizza cellulasi acida o neutra sia naturali che modificate mediante ingegneria genetica); nell eliminazione di abrasioni superficiali prodotte in fase di tintura in corda (dopo tintura su cotone). E una tecnologia consolidata. Catalasi: utilizzo come antiossidante. E una tecnologia abbastanza recente ma tecnicamente ben conosciuta. Viene utilizzata prima della tintura per eliminare dal tessuto le tracce di acqua ossigenata utilizzata nel candeggio. Rappresentazione a nastro dell enzima catalasi Proteasi: utilizzo nella sgommatura della seta (processo di interesse per ottenere effetti speciali); utilizzo per antiinfeltrimento della lana (processo sostitutivo dei cloraggi rispetto ai quali è per ora meno efficace). Tecnologia in fase di ottimizzazione. Laccasi: utilizzo come sostituente di ossidanti chimici (candeggio con ipoclorito di capi in jeans). Tecnologia in fase di ottimizzazione e potenziale sviluppo. 7

8 Tendenze di Sviluppo Tecnologico É una tecnologia di potenziale grande interesse con possibilità di ampliamento degli attuali campi di applicazione. I vantaggi sono tecnici ma non solo: Conferimento di valore aggiunto: il prodotto finito ha qualità e caratteristiche uguali o superiori al prodotto ottenuto con procedimenti chimici tradizionali. Riduzione dei costi di processo: gli enzimi sono più selettivi dei composti chimici e consentono significative economie nei materiali di consumo e nei processi (acque di lavaggio ad esempio). Contenimento dell impatto ambientale: gli enzimi sono sostanze ecocompatibili, non generano residui o prodotti secondari tossici; il prodotto della loro degradazione è facilmente riassorbito in natura. Gli ambiti specifici di ricerca in corso sono così riassumibili: utilizzo di enzimi nei processi di nobilitazione delle fibre liberiane e nel processo di defibrillazione e modificazione delle fibre artificiali cellulosiche; grafting di enzimi su substrati tessili per la realizzazione di tessuti tecnici per la realizzazione di Dispositivi di Protezione Individuale (DPI) (rischio chimico ad esempio); riduzione enzimatica dell indaco. Processi elettrochimici Da circa una decina di anni sulla letteratura scientifica sono presenti articoli relativi all applicazione di tecniche elettrochimiche per la riduzione dei coloranti al tino (particolarmente attive le attività di ricerca da gruppi di lavoro austriaci e italiani) e dell indaco. Le tecniche proposte sono tecniche di riduzione indiretta che utilizzano un mediatore costituito da un sistema ossidoriduttivo reversibile con la possibilità di riciclare il bagno di tintura. A oggi non risultano applicazioni industriali di tali tecniche. Non si ritiene che l applicazione industriale possa avvenire a breve, la ricerca è ora meno attiva malgrado non siano stati pubblicati articoli a contenuto critico sulla tecnologia. Il processo è di sicuro interesse in quanto consentirebbe di ottenere importanti vantaggi in ambito ambientale mediante l eliminazione dei riducenti allo zolfo (sodio ditionito in particolare) attualmente in uso. Più recentemente (2004) sulla letteratura scientifica è stata annunciata la realizzazione a livello laboratorio di un sistema in grado di generare elettrochimicamente e in tempo reale sodio ipoclorito da utilizzare in fase di candeggio a partire da una soluzione di sodio cloruro. La tecnologia, coperta da brevetto DyStar, evita sovradosaggi di cloro attivo, è riproducibile e sicuramente interessante dal punto di vista dell impatto ambientale (i liquidi reflui possono essere reimpiegati). È in fase di studio l industrializzazione. I principi teorici su cui si basa la tecnologia sono noti, eventuali limiti potrebbero derivare da difficoltà nella realizzazione delle macchine. Funzionalizzazione classica Ciclodestrine Il conferimento di caratteristiche specialistiche ad alto valore aggiunto ai prodotti tessili è, come detto, uno strumento importante per la competitività del settore. Le possibilità tecnologiche future sono molte e legate alle fondate aspettative di sviluppo dei processi al plasma e delle nanotecnologie in genere. In questo panorama, ancora impreciso ma convincente, una trattazione a parte merita l utilizzo delle ciclodestrine (molecole a struttura tridimensionale con cavità centrale di natura idrofobica) in grado di ospitare molecole specifiche e successivamente rilasciarle. Formula chimica di una ciclodestrina Struttura 3D tronco conica di una ciclodestrina Infatti mentre le applicazioni possibili citate in letteratura sono molte (assorbimento odori sgradevoli, rilascio di fragranze e di principi attivi, effetto batteriostatico, protezione UV), nei fatti, l utilizzo di queste molecole ha riguardato una limitatissima quantità di prodotto tessile. La spiegazione più realistica del fenomeno sta probabilmente nell imprecisa e insufficiente conoscenza dei meccanismi con i quali le ciclodestrine possono legare e rilasciare una molecola ospite. Si è ritenuto in modo improprio che qualunque molecola potesse essere ospitata dalle ciclodestrine; si è ritenuto in modo altrettanto improprio che le modalità di applicazione fossero semplici e del tutto indipendenti dall effetto desiderato. Non è così. Perché le ciclodestrine trattengano e rilascino una molecola ospite devono essere presi in considerazione 8

9 Tendenze di Sviluppo Tecnologico effetti sterici e formazione di legami chimici di diversa natura, deve essere noto il ruolo dell acqua che può modificare nettamente il comportamento delle ciclodestrine. Allo stato attuale le ciclodestrine per finissaggio tessile sono di tre tipi: CD naturali, HP-CD, ciclodestrine reattive. Le prime poco solubili devono essere applicate con leganti acrilici o poliuretanici; le seconde solubili possono essere legate al substrato cellulosico con precondensati gliossalici, acidi policarbossilici, poliuretani reattivi. Le ciclodestrine reattive possono essere applicate sia in bagno lungo sia per foulardaggio. La tecnologia è consolidata e nota. Lo sviluppo dell applicazione è possibile purché le competenze tecniche vengano migliorate attraverso sperimentazioni industriali scientificamente e tecnicamente corrette e sulla base di aspettative realistiche. Materiali a cambiamento di fase (PCM) La tecnologia dei Materiali a Cambiamento di Fase (PCM) si è sviluppata nel settore aerospaziale e si basa sull utilizzo di materiali caratterizzati da un elevato calore di transizione di fase (da solido a liquido e viceversa). Nel passaggio di stato viene quindi messa in gioco (assorbita nel passaggio da solido a liquido e ceduta nel cambiamento di fase contrario) una quantità di calore apprezzabile. Oggi si conoscono un gran numero di materiali a cambiamento di fase ma per le applicazioni nel settore tessile abbigliamento, i materiali più studiati sono paraffine (caratterizzate da temperature di cambiamento di fase tra 18 e 35 C) racchiuse in microcapsule. Questa tecnologia offre il vantaggio di poter inglobare nel tessile un elevato quantitativo di PCM. I primi prodotti basati su questa tecnologia sono stati commercializzati intorno all anno 2000 e utilizzati nella produzione di prodotti destinati all abbigliamento sportivo quali guanti e calzature. La differenza rispetto ai tessuti tradizionali sta nel fatto che mentre in questi il microclima interno presente tra l indumento e la pelle umana può subire oscillazioni anche di diversi gradi centigradi a seguito dell attività della persona o della rigidità del clima esterno, con i tessuti in cui sono presenti PCM l oscillazione viene abbassata, almeno per un certo periodo di tempo, a pochi gradi centigradi. La diffusione della tecnologia è stata fino a oggi abbastanza limitata e, come detto, circoscritta a prodotti destinati al settore sportivo o militare. Attualmente sono allo studio nuovi formulati (dispersioni con contenuto attivo di PCM fino al 50%) da utilizzare in fase di finissaggio che possono prestarsi ad applicazioni più ampie (in passato sono state principalmente utilizzate fibre chimiche caricate con PCM in fase di estrusione). La loro immissione sul mercato è già avvenuta; l applicazione non richiede competenze tecniche complesse; le previsioni di sviluppo sono fortemente legate al gradimento che il consumatore finale mostrerà relativamente alle caratteristiche ottenibili. Nuove Fibre basate su miscele di polimeri naturali Biofibre, fibre naturali come alternativa alle fibre chimiche classiche. Sono obiettivi della ricerca europea che possono trovare risposta nella produzione di nuove fibre basate sulla miscela di polimeri naturali. Una risposta concreta nei risultati di un lavoro di ricerca portato a termine con successo dalla Stazione Sperimentale per la Seta e dall Università di Genova. E stata dimostrata la possibilità di produrre fibre ottenute da miscela di cellulosa e seta sia da soluzioni in N, N dimetilacetammide/litio Cloruro che da soluzioni in un solvente utilizzato industrialmente N metimorfolina N ossido monoidrata. Al di là dell ottimo risultato specifico, il lavoro crea le premesse per altre sperimentazioni che potranno portare a una vera innovazione di prodotto in quanto le nuove fibre avranno caratteristiche diverse rispetto a quelle dei polimeri di partenza, probabilmente in funzione della composizione, quali tingibilità e comfort. La nobilitazione di tali fibre rappresenta un opportunità interessante per le aziende del settore da condurre in sinergia con tutti i componenti la filiera tessile abbigliamento. Tessili strutturalmente colorati La realizzazione di prodotti tessili colorati senza l utilizzo di coloranti e pigmenti oggi è qualcosa di più di un idea. La loro realizzazione si basa sulla possibilità di ottenere effetti di colore mediante fenomeni fisici così come avviene in natura (minerali, flora e fauna) dove esistono numerosi esempi di strutture fotoniche: ali delle farfalle, cloroplasti ad esempio. Gli studi sull argomento pubblicati sono numerosi anche se non applicati al settore tessile. Un cristallo fotonico è una struttura dielettrica periodica caratterizzata da un Band Gap Fotonico (PBG) cioè da un intervallo di frequenze alle quali non è consentita la propagazione all interno della massa. In strutture di questo tipo il colore ha origine dalla riflessione o dall assorbimento di una banda di lunghezza d onda resa possibile dalle strutture reticolari nanometriche di cui è costituita la superficie. 9

10 Tendenze di Sviluppo Tecnologico Di seguito due citazioni puramente indicative. Nel maschio di Papilio Ulysses, una comune farfalla australiana, è stato possibile accertare (Università di Exeter UK) che le regioni nere presenti sulle ali sono caratterizzate da scaglie contenenti il pigmento nero che possiedono anche una struttura fisica che intrappola la luce, favorendone l assorbimento. Le scaglie sono infatti ricoperte da fori di diametro inferiore al millimetro che le rendono simile a un alveare. Le scaglie sfruttano la rifrazione per intrappolare la luce come un cavo a fibra ottica. Papilio Ulysses Un team di ricercatori americani ed europei (Research Institute for Technical Physics and Materials Science di Budapest) sta studiando la struttura e le caratteristiche ottiche dei cristalli fotonici che si trovano sulle ali della Cyanophrys remus, una farfalla diffusa nel continente americano. Si tratta di cristalli fotonici costituiti per lo più da chitina, un polisaccaride largamente diffuso negli insetti e in altri animali disposti sulle ali della farfalla come le tegole di un tetto. I ricercatori sono in particolare interessati allo studio della faccia verde delle ali il cui colore è prodotto da aggregati dalla struttura irregolare allo scopo di consentire la produzione di coloranti o cosmetici dall effetto metallizzato in grado di cambiare colore a seconda dell orientamento rispetto alla sorgente luminosa. Cyanophrys remus in posizione appoggiata, in cui non si apprezzano i colori delle ali che nella parte dorsale sono di colore blu e nella parte ventrale di colore verde. Per quanto riguarda i prodotti tessili sono note alcune applicazioni industriali tra le quali il filato Morphotex prodotto dalla giapponese Teijin il cui colore si basa su fenomeni di interferenza correlati alla struttura costituita da 61 strati nanometrici di due polimeri (nylon e poliestere) con diversi indici di rifrazione. I colori e il relativo meccanismo di formazione si ispirano alle ali della farfalla sudamericana Blue Morpho, Morpho menelaus. Blue Morpho, Morpho menelaus Il tema è di estremo interesse e deve costituire un elemento di riflessione generale sulle possibilità tecnologiche derivanti da approfondimenti dei modelli naturali. Le competenze da mettere in campo sono certamente diversificate e complesse; il livello di rischio sempre connesso ad attività di ricerca di base non incrementale è, in questo caso, particolarmente alto. Per affrontare la sfida è fondamentale che le aziende si facciano parte attiva per promuovere e sostenere la creazione di gruppi di ricerca ad hoc. Tessili luminescenti I tessili luminescenti sono una realtà non recente. Il caso più tipico è quello dei candeggianti ottici il cui meccanismo d azione è basato sul fenomeno della fotoluminescenza di seguito descritto. Sono noti e già utilizzati inchiostri contenenti pigmenti fotosensibili (fotoluminescenti o termoluminescenti ad esempio) che determinano la comparsa di colore e il suo cambiamento per effetto della luce o del calore. Anche i questo caso i fenomeni ottici percepiti sono legati a fenomeni fisici, chimici o chimico fisici. La luminescenza è infatti un fenomeno fisico che consiste nell emissione di fotoni di luce visibile o invisibile da parte di materiali eccitati da cause diverse dall aumento di temperatura. La luminescenza nasce dalla proprietà di alcuni materiali di assorbire quantità discrete di energia, successivamente restituita sotto forma di fotoni di energia inferiore. A seconda della natura dell eccitazione che causa la luminescenza si parla ad esempio di: Fotoluminescenza (capacità di sostanze organiche e non organiche, viventi o non viventi, di assorbire luce e successivamente re-irradiarla). Comprende i fenomeni della fluorescenza (decadimento istantaneo generato da transizioni elettroniche tra strati con la stessa 10

11 Tendenze di Sviluppo Tecnologico molteplicità di spin) e della fosforescenza (decadimento che continua anche dopo aver cessato di irradiare il campione generato da transizioni elettroniche che comportano molteplicità di spin: il caso più frequente sono transizioni triplettosingoletto). La fluorescenza è il meccanismo con cui agiscono i candeggianti ottici ed è di fatto la proprietà di alcune sostanze di riemettere a frequenza più bassa le radiazioni ricevute, in particolare di assorbire luce nel campo dell ultravioletto ed emetterla nel campo del visibile. Bioluminescenza (fenomeno per cui organismi viventi emettono luce attraverso particolari reazioni chimiche, nel corso delle quali l energia chimica viene convertita in energia luminosa). il fenomeno della bioluminescenza nella lucciola Termoluminescenza indica la proprietà di emettere luce di cui godono alcuni cristalli se sottoposti a riscaldamento. La condizione affinché si manifesti termoluminescenza è la presenza di imperfezioni nel cristallo. utilizzo di inchiostri termocromici Elettroluminescenza (particolare tipo di luminescenza che caratterizza alcuni materiali in grado di emettere luce sotto l azione di un campo elettrico). E il risultato della ricombinazione di elettroni e lacune in un dato materiale, normalmente un semiconduttore. Assai interessante, in questo campo, è l applicazione che trovano i polimeri conduttori (polianilina, polipirrolo, politiofene ad esempio) nei dispositivi elettrocromici. L applicazione di un potenziale esterno nei polimeri conduttori suscita processi elettrochimici reversibili che portano alla variazione del colore tra lo stato conduttore e lo stato isolante del materiale. Il settore dei tessili luminescenti ha ampi margini di sviluppo non solo nel settore moda dove possono essere sfruttati effetti di sicuro impatto, ma anche nel settore protezione e sicurezza (il campo dei tessili tecnici che a parere di molti addetti ai lavori deve rappresentare il settore di sviluppo cui tendere a livello nazionale ed europeo). Le competenze da mettere in campo sono certamente diversificate e complesse e coinvolgono sicuramente il settore nobilitazione; il livello di rischio sempre connesso ad attività di ricerca di base non incrementale è anche, in questo caso, particolarmente alto. Per affrontare la sfida è fondamentale che le aziende si facciano parte attiva per promuovere e sostenere la creazione di gruppi di ricerca ad hoc. I tessuti che si illuminano La maglietta intelligente della Sensatex Utilizzo di celle solari in un substrato tessile Indumenti intelligenti La ricerca nel settore degli Smart textiles vede coinvolti molti Istituti di Ricerca e molte aziende a livello europeo. L obiettivo, oggi, è quello di realizzare tessuti che inglobano sensori o sistemi in grado di emettere luce. L applicazione di tessuti che inglobano sensori è rivolta soprattutto al settore medicale e all abbigliamento ad alta tecnologia utilizzato dagli operatori di soccorso. I capi di abbigliamento realizzati con questi tessuti consentiranno di monitorare: 11

12 Tendenze di Sviluppo Tecnologico lo stato di salute e di affaticamento di chi li indossa attraverso la registrazione di molti parametri fisiologici come il battito cardiaco, il ritmo della respirazione, la postura, ma anche la composizione di sudore e del sangue per valutare il livello di stress e la disidratazione le condizioni ambientali rilevando ad esempio la presenza di gas tossici e la temperatura esterna. L applicazione di sistemi in grado di emettere luce consente la realizzazione di tessili attivi, costituiti per esempio da fibre ottiche o LED (Light Emitting Diode): le fibre ottiche possono essere inserite in fase di tessitura e per la loro peculiarità di essere delle guide d onda possono portare luce in tutte le parti del tessuto e diffonderla in vario modo a seconda della lavorazione che hanno subito le fibre (punti luce o inserti lineari ad esempio) i LED vengono applicati generalmente nella fase di confezionamento del capo durante la quale si realizzano le soluzioni più diverse: moda, tessile per la casa (tende in grado di illuminare gli ambienti) o dispositivi di protezione ad alta visibilità. Un recentissimo sistema completamente integrato tra i due precedenti è quello delle Fibre LED cioè veri e propri dispositivi emettenti luce di natura organica che grazie alla loro flessibilità e lavorabilità possono essere tirati in fibre che risultano intrinsecamente in grado di emettere luce se sottoposte ad una sorgente elettrica. La ricerca si sta indirizzando all applicazione ai tessili di tecnologie avanzate nel campo dell elettronica con materiali organici, ad esempio pellicole plastiche (sensori flessibili stampati su pellicole da inserire sui tessuti) o alla realizzazione di componenti elettronici già in forma di fili, flessibili e resistenti con i quali si potranno creare tessuti in grado di svolgere funzioni complesse a partire da singole fibre dotate di una specifica funzione. Difficile prevedere il coinvolgimento delle aziende di nobilitazione classiche in un settore così specialistico; gli sviluppi sono comunque da tenere sotto controllo in particolare per quanto riguarda gli aspetti connessi alla stampa di polimeri conduttori. Costi energetici I consumi energetici rappresentano il 30 50% dei costi di un azienda tessile; il dato mette in evidenza una situazione molto critica per le imprese della Provincia di Varese e nazionali in genere tenuto conto che in Italia il costo dell energia è il più alto in Europa. L analisi delle fonti consultate mette stranamente in evidenza uno scarso interesse a uno sviluppo tecnico e tecnologico mirato a trovare soluzioni in grado di ridurre questi consumi. Sono ampiamente descritte le possibili applicazioni di energie alternative e soluzioni, come la cogenerazione, già da tempo applicate dalle imprese; sono analogamente descritte le caratteristiche dei nuovi macchinari che lavorano in condizioni certamente ottimizzate dal punto di vista del consumo energetico rispetto al passato. Non vi è invece evidenza di progetti di ricerca con ampio coinvolgimento degli attori del settore (produttori di macchine, coloranti, prodotti chimici fondamentali e ausiliari) mirati a trovare soluzioni radicali al problema. Certamente molte delle innovazioni allo studio vanno in questa direzione (plasma e nanotecnologie per non citare che le più evidenti), ma esistono margini per valutare la possibilità di ottenere importanti sviluppi paralleli sulle tecnologie tradizionali. É fondamentale non sottovalutare la criticità e trovare tutte le sinergie necessarie per affrontarla non dimenticando che, in ambito europeo, il problema è soprattutto italiano sia per la tipologia di processi svolti (nobilitazione) certamente tra i più elevati in termini di consumo energetico sia per il già citato elevato costo dell energia. Trovare soluzioni tecnologiche innovative non esclude ovviamente tutti gli sforzi a livello politico per eliminare un gap pericoloso per le imprese italiane, ma la tecnologia può giocare carte vincenti. Alcune applicazioni viste in precedenza (nanotecnologie, processi al plasma, processi enzimatici, processi elettrochimici, nuove fibre) possono certamente costituire un substrato sul quale progettare un bilancio energetico aziendale volto a un risparmio netto dell intera filiera di lavorazione, ma anche nell utilizzazione e smaltimento del prodotto finito. I trattamenti con nanoparticelle, l utilizzo di plasma e di enzimi possono ad esempio incrementare l affinitá tintoriale delle fibre riducendo cosí il dispendio energetico in fase di tintura; o permettendo una vita del capo piú ecosostenibile (minor manutenzione da parte dell utilizzatore). Ma anche l impiego di materie prime di nuova generazione derivanti per esempio da sintesi innovative o da processi di estrazione alternativi possono essere parte integrante di progetti di gestione energetica industriale che vadano oltre le prospettive della singola impresa. Conclusioni A conclusione del progetto si può affermare che le prospettive di innovazione nel settore nobilitazione sono reali; certamente alcune tecnologie sono più vicine alla fase di applicazione industriale mentre altre richiedono ancora ricerca e risorse finanziarie per il loro sviluppo. Da questo punto di vista il ruolo delle imprese è fondamentale. Se si crede veramente che Ricerca e Sviluppo Tecnologico, Sviluppo Tecnologico e Innovazione siano il percorso obbligato per mantenere e incrementare la competitività del settore nobilitazione nazionale è necessario percorrere nuove strade. È necessario affiancare agli sforzi di innovazione quotidiana interventi che davvero consentano un innovazione radicale nel settore. È necessario condividere il concetto che il trasferimento tecnologico non possa prescindere dalla conoscenza dei percorsi innovativi che la comunità scientifica sta percorrendo anche in ambito non tessile ma che sul tessile possono avere una ricaduta. È necessario che Centri di Ricerca, Centri Tecnologici e imprese trovino la strada per nuove e vincenti sinergie mirate a raggiungere obiettivi di innovazione chiari e condivisi. 12

13 Le fibre naturali Le fibre naturali costituiscono circa il 38% della produzione totale mondiale di fibre tessili, e sono percepite dal consumatore come fibre verdi, ecologiche e rispettose dell ambiente. Tra queste le più interessanti per l attuale mercato sono quelle che crescono senza l impiego di fertilizzanti e pesticidi; si tratta di piante con capacità antimicrobiche intrinseche, resistenti ai batteri in quanto non riescono a moltiplicarsi sulla loro superficie (ad esempio: bambù A e soia). La fibra di bambù, per la sua struttura cava, offre un eccellente traspirazione e conservazione di calore, creando una sensazione di freschezza e relax. Grazie al contenuto di pectina del miele, le fibre hanno effetto salutare per la pelle umana ed offrono buona protezione contro i raggi ultravioletti. All interno della struttura molecolare della cellulosa del bambù è presente un bioagente che garantisce alla fibra una protezione permanente antibatterica e antiodore naturale. A Fibre ricavate dalle proteine della soia (A) naturali (B) sbiancate B All inizio del XIX secolo, lino e canapa erano prodotte come fibre di massa e contribuivano per il 30% all industria tessile. Successivamente si è assistito ad un notevole declino: nel 2005 queste fibre sono state impiegate per meno dell 1% nel settore tessile. Soltanto negli ultimi anni è stata rivalutata la tradizionale esperienza nella coltura del lino ed in modo analogo si sono incentivate le produzioni di canapa, ortica e ginestra. Queste piante attraggono anche l attenzione del settore agricolo, poiché sono utilizzate come raccolti alternativi o per la pulizia (A) pianta del bambù (B) fibra di bambù Dal 1999 è incominciata la produzione di massa di fibre ricavate dalle proteine del seme di soia (SPF). Esse possiedono la morbidezza e sofficità del cashmere, sono biodegradabili, hanno alta resistenza alla rottura, basso rientro in acqua bollente (2.2%) e in aria calda (2.3%) ed eccellente affinità con la pelle, poiché contengono 18 tipi di materiali attivi necessari al corpo umano. di terreni molto fertilizzati. Hanno una buona resa ed efficienza ambientale: in confronto alla produzione del cotone, fibra naturale per eccellenza, necessitano del 40% in meno di acqua (solo quella disponibile con le piogge), dell 80% in meno di nutrienti e pesticidi. Le fibre di ortica hanno una particolare sezione cava, che permette di accumulare l aria creando un naturale isolamento termico; le caratteristiche fisico meccaniche sono simili a quelle del cotone e, pertanto, possono essere impiegate in alternativa a queste ultime. L attenzione del mercato a queste ed altre fibre naturali risponde a parecchi bisogni: 1. rispetto dell ambiente: generale consapevolezza di cicli di produzione che abbiano un basso impatto ambientale; 2. minor impiego di sostanze chimiche tossico nocive o loro eliminazione in tutta la filiera, anche in ottemperanza a leggi e regolamenti in uso nella Comunità Europea; 3. possibilità di avere tessuti antiallergici e batteriostatici non in seguito ad un trattamento (impiego di sostanze chimiche e pesticidi ) ma come caratteristiche intrinseche alle fibre; 4. necessità di aumentare la capacità di termoregolazione dei tessuti, per avere tessili confortevoli nelle estati calde sempre più probabili con l aumento delle temperature a causa dell effetto serra. A Temi di approfondimento B Lino: (A) pianta (B) Fibra B Progetto Resta: Temi di approfondimento* Le eccellenti qualità e caratteristiche ecologiche di queste fibre conferiscono loro la capacità di essere le fibre del futuro. La prossima evoluzione prevede l impiego di biotecnologie per: - intervenire sul processo di estrazione delle fibre, modificando gli attuali trattamenti con processi enzimatici, impiegando, dove possibile, tecnologie già conosciute sulle fibre cellulosiche in genere (per esempio: catalisi enzimatica con specifici enzimi in grado di sostituirsi all azione dei prodotti chimici impiegati nella filiera produttiva); - migliorare il processo di produzione, diminuendo i costi di estrazione delle fibre; - sviluppare metodi biotecnologici per aggraffare o incapsulare sostanze funzionalizzanti utilizzando lignani, recuperati durante il processo di estrazione delle fibre. A Canapa: (A) pianta (B) Fibra lunga B (*Schede a cura di: Daniela Nebuloni e Chiara Pisoni - Area Progetti Centro Tessile Cotoniero e Abbigliamento S.p.A.) 13

14 Temi di approfondimento Il futuro dei tessili antifiamma Il futuro lavorativo nell industria tessile è influenzato da tre fattori: le necessità della società, lo sviluppo della scienza e l innovazione della tecnologia. Nell ambito del settore dei tessili antifiamma tutti i tre aspetti sopracitati sono sicuramente importanti, considerando che si tratta di un mercato ampio che muove enormi capitali l anno. Nel 2007 le quote di mercato europeo si sono così distribuite: 8% di indumenti protettivi allestiti con fibre HP (high performance) e fibre flame-retardant (FR), 5% di applicazioni industriali con impiego di fibre HP e 87% di tessuti per mobili, tende e tappeti, suddivisi in 38% allestiti con fibre intrinsecamente FR, 36% con fibre rivestite di materiali FR e 26% con fibre trattate con finissaggio FR. Mercato dei tessili FR in Europa Indumenti protettivi fi bre HP e FR Applicazioni industriali fi bre HP Tessuti per mobili, tende e tappeti fi bre FR in origine Tessuti per mobili, tende e tappeti fi bre rivestite FR Tessuti per mobili, tende e tappeti fi bre trattate FR Nel 2005 il consumo di prodotti chimici FR nel mondo è stato di 3.5 US$; si stima che questo volume crescerà del 5.6% annualmente, fino a raggiungere 4.6 miliardi di US$ del I preparati commerciali attualmente in uso per conferire caratteristiche antifiamma ai prodotti tessili, possono essere distinti in tre principali categorie: (1) sali inorganici (per esempio: zinco cloruro, borato, ammonio fosfato), (2) composti organofosforati, (3) prodotti chimici alogenati utilizzati anche in associazione con ossido di antimonio (III) per rafforzare l effetto di ritardare la fiamma. L impiego di questi prodotti provoca notevole inquinamento ambientale sia nelle fasi di produzione che in quelle di smaltimento dei prodotti combusti. La necessità di realizzare nuovi prodotti tessili flame-retardant ecosostenibili è particolarmente sentita per innumerevoli ragioni: buona parte dei prodotti chimici FR impiegati in finissaggio producono durante la combustione fumi più tossici (es. derivati bromurati di diossine) di quelli provocati dall incendio stesso; i derivati alogenati FR impiegati per conferire proprietà antifiamma sono soggetti a restrizioni legislative europee; molte delle formulazioni miste -composti alogenati con ossidi di metalli- sono state bandite negli USA; la sicurezza degli operatori, non è assolutamente garantita: la salute è messa a rischio poiché i fumi di anidride carbonica e di composti alogenati, che si formano durante un incendio riducono la capacità di scappare; i costi di smaltimento di prodotti combusti, trattati con le formulazioni antifiamma sopracitate, sono elevati; le fibre intrinsecamente FR, che potrebbero risolvere alcuni dei problemi ambientali citati, sono fibre chimiche: hanno costi elevati di produzione, anche per continui rincari del costo della materia prima (petrolio). Gli ambiti di ricerca già in atto si possono così riassumere: eliminazione di prodotti chimici (prodotti alogenati) con caratteristiche tossico nocive per l uomo e l ambiente; applicazione di nuove tecnologie nanotecnologie - per il miglioramento delle performance di durata e resistenza nel tempo anche per filati attualmente poco impiegati nel miste di tessuti FR. it.evolon.com Nell ambito del Progetto Resta è stato attivato il progetto di ricerca: FRONT presentato sulla call FP SME-1 del 7 Programma Quadro. Obiettivo generale del progetto, che riunisce imprese, università ed istituti di Ricerca, tra cui Centrocot, è studiare formulati chimici a base di nanoparticelle (NPs) per conferire proprietà antifiamma durante il finissaggio di materiali tessili, allo scopo di: diminuire l impatto ambientale oggi elevato, causato dall impiego di composti chimici alogenati; limitare i problemi della salute dell uomo impiegando nanoparticelle ecologiche ; ridurre drasticamente l emissione di fumi tossico-nocivi e ossido di carbonio prodotti da un incendio in presenza di derivati alogenati; ridurre e, se possibile, eliminare il problema del gocciolamento della fibra poliestere; migliorare le performance antifiamma di fibre naturali (per esempio: cotone) spesso note per dare livelli di prestazione che subiscono una significativa caduta a seguito dei trattamenti di manutenzione. 14

15 Tecnologie di anticontraffazione Il fenomeno della contraffazione è in crescita in tutti i settori, ma particolarmente nei prodotti farmaceutici, per la cura della persona, e nelle merci di lusso griffate, tra cui moda e abbigliamento. I numeri della contraffazione sono quasi sempre stimati in difetto, prendendo in esame diversi indicatori (sequestri operati, merci circolanti, prodotte o importate ufficialmente, numero di addetti all economia sommersa etc.): circa 1.850% la stima dell incremento mondiale del fenomeno negli ultimi 12 anni ( ) 1 ; dal 5% al 7% la quota di merci contraffatte vendute rispetto all intero commercio mondiale (valutazione della UE); l OCSE nel 2006 calcola in 200 mld di USD i soli prodotti contraffatti che hanno attraversato qualche frontiera doganale, di cui il 20% è costituito da tessile, moda e abbigliamento; nel 2004 si sono stati registrati nella UE 7,8 milioni di casi di confische di prodotti tessili contraffatti (102% in più del 2003); secondo l indagine condotta nel 2006 dalla Comunità Europea il settore abbigliamento e accessori subisce il 12% del fenomeno. Temi di approfondimento Cigarettes ( ) Clothes and accessories ( ) CDs, DVDs, cassettes ( ) Eletrical equipment ( ) Medicines ( ) Toys and games ( ) Cosmetics and personal care ( ) Foodand beverages ( ) Watches and jewellery ( ) Computer equipment hardware ( ) Other ( ) European Commission, Summary of Community Customs Activities on Counterfeit and Piracy, 2006 L attenzione del mercato tessile alle tecniche per l anticontraffazione risponde a: volontà di difesa del valore di un marchio, che significa tutela della ricerca, creatività e comunicazione che stanno alla base del successo acquisito da un prodotto; salvaguardia della salute e sicurezza dei cittadini, poiché i prodotti contraffatti hanno spesso qualità minore (se le conseguenze sono più evidenti nel settore farmaceutico, consideriamo il danno che potrebbe recare un tessile tecnico antifiamma o per l emergenza sanitaria contraffatto); necessità di avere codici identificativi non localizzati sul tessile, ma distribuiti su tutta la superficie per assicurare anche la tracciabilità di una piccola parte confezionata; volontà di avere sistemi anticontraffazione che resistano in modo prolungato alle normali condizioni di utilizzo, poco costosi, facilmente industrializzabili (compatibili con le velocità dei processi tessili); evitare, oltre al danno economico diretto, una ripercussione sociale nel settore tessile (perdita stimata di posti di lavoro/anno). Molte sono le famiglie di tecnologie per l anticontraffazione già conosciute, non tutte applicabili ai tessili: metodi elettronici rappresentati da cartellini o etichette con identificazione a Radio Frequenza (RFID); metodi di marcatura visibili ed invisibili rappresentati da: ologrammi con immagini anche tridimensionali scrivibili o leggibili a diverse incidenze di luce laser; inchiostri attivi sotto i raggi UV, inchiostri IR trasparenti ed opachi, pigmenti O.V.I. (Optical Variable Ink) che cambiano colore a secondo dell angolo di osservazione e polimeri fluorescenti; codici ottici di scrittura 2D-bar code, applicati con stampa ink-jet, che reggono informazioni fino a 30 volte in più rispetto ai normali codici a barre; metodi chimici basati sull introduzione di un elica di DNA come chiave di criptaggio o l inserimento di microparticelle con memoria come codice chimico o l impiego di colle; metodi meccanici di incisione con tecnica laser ed etichette termoretraibili. Alcune tecniche descritte sono impiegate per l anticontraffazione di abbigliamento moda in genere. La necessità di tracciare ed identificare anche tessuti tecnici ed altamente performanti permette ulteriori sviluppi di tali metodi: spostare il campo applicativo da dimensioni macroscopiche (per esempio: etichette, tessuto) a quelle microscopiche (singolo filamento, fibra). Ciò sarà possibile utilizzando: sistemi laser in grado di realizzare sequenze identificative sul singolo filamento polimerico (ad esempio: per fibre sintetiche o artificiali) con codici identificativi ad alta risoluzione, senza danneggiare le proprietà meccaniche delle fibre in gioco; metodi di stampa ink-jet di un codice a barre o di una sequenza identificativa, con inchiostri invisibili, sensibili a luce UV/IR oppure inchiostri che variano otticamente su attivazione termica o chimica su singola fibra; tecniche basate sull introduzione all interno del polimero, prima della filatura, di sostanze chimiche (inorganiche o nanoparticelle) che producono emissioni a differenti lunghezze d onda o che siano visibili quando riscaldate, al fine di ottenere una sequenza nota su un singolo filo, inseribile nella trama di un tessuto. 1 Fonte: Indicam (Istituto di Centromarca per la lotta alla contraffazione) 15

16 Temi di approfondimento Prodotti tessili per lo sviluppo sostenibile Dai primi dibattiti sorti a cavallo fra gli anni 60 e 70, passando per la Conferenza di Stoccolma (1972), di Rio de Janeiro (1992) e per il Protocollo di Kyoto (1997), fino al vertice di Johannesburg (2002), si è andato sempre più delineando il concetto di Sviluppo Sostenibile che pone al centro l assoluta parità e integrazione delle sue dimensioni: Ambiente, Economia, Società. Per il raggiungimento, quindi, di uno sviluppo sostenibile ogni piano di intervento deve contenere una visione integrata delle tre caratteristiche e definire sia gli impatti economici che sociali e ambientali. A livello europeo, poi, la rinnovata Strategia di Sviluppo Sostenibile dell Unione Europea del 2006 ha individuato la produzione e il consumo sostenibili tra le priorità strategiche su cui operare. Diversi Stati europei sono attivi già da tempo con strategie e programmi nazionali. In ambito italiano, il CIPE sta definendo la Nuova Strategia sullo Sviluppo Sostenibile 1. L obiettivo è quello di incidere sui sistemi di produzione e consumo invertendo le tendenze in atto, dannose sia per l ambiente che per il benessere della collettività, e incentivando l affermazione di modelli di produzione e consumo compatibili. Per poter attuare un simile cambiamento, è necessario coinvolgere l intero sistema di produzione e consumo e ciò implica innovazioni sociali, culturali, tecnologiche e organizzative. Tra i presupposti sui quali si basa un approccio a produzione e consumo sostenibili si evidenzia: 1. la diffusione di strumenti di analisi ed informazione sulle prestazioni ambientali di beni e servizi nel loro intero ciclo di vita; 2. lo sviluppo e la diffusione di tecnologie innovative in grado di: incentivare l adozione di processi produttivi che riducano in modo progressivo l intensità materiale ed energetica, a vantaggio di efficienza e competitività; migliorare lo sfruttamento delle risorse rinnovabili e delle materie provenienti dal riciclo e dalla raccolta differenziata; diffondere sul mercato prodotti caratterizzati da basso consumo e alta efficienza, facilmente recuperabili e riciclabili; 3. lo sviluppo e la diffusione della domanda di qualità ambientali, visibili e non visibili, di processi, prodotti e sistemi da parte dei consumatori, di servizi in sostituzione dei prodotti. Fornitore Trasporto Eliminazione Produzione Utilizzo Imballaggio Il processo, dalla culla al lancio contempla: 4 fasi Il processo, dalla culla al lancio contempla: 6 fasi Per quanto riguarda il primo punto, due strumenti già esistenti che compiono analisi e forniscono informazioni sul ciclo di vita dei beni e servizi sono la valutazione del ciclo di vita (Life Cycle Assessment, LCA) e la dichiarazione ambientale di prodotto (Environmental Product Declaration, EPD). In particolare nella Strategia dell Unione Europea si sostiene che l LCA dovrebbe essere presa come metodologia di riferimento per i modelli di produzione e consumo sostenibili. In generale, si parla di Eco-Design per sostenere un approccio complessivo alla progettazione (o ri-progettazione) di prodotti e servizi. Anche nel settore TAM questi temi stanno sviluppandosi; per quanto riguarda i prodotti, esempi si possono trovare in t-shirt, articoli di tovagliato per uso comunitario, moquette, mentre nel campo dei servizi, il tema è di sicuro interesse per le lavanderie industriali. LCA Life Cycle Assessment EPD Environmental Product Declaration La LCA è uno strumento usato per valutare il potenziale impatto ambientale di un prodotto, di un processo o di un attività durante il suo intero ciclo di vita, tramite la quantificazione dell utilizzo delle risorse ( immissioni come energia, materie prime, acqua) e delle emissioni nell ambiente ( emissioni nell aria, nell acqua e nel suolo) associate con il sistema oggetto della valutazione. Per un determinato prodotto, la LCA considera: la fornitura di materie prime, la produzione dei prodotti intermedi ed infine il prodotto stesso compreso l imballaggio e il trasporto delle materie prime e dei prodotti intermedi, l utilizzo e la successiva eliminazione del prodotto. Gli studi LCA sono condotti allo scopo di rispondere a specifiche domande che sono alla base della sua progettazione. Una di queste domande può essere: in che L EPD è un documento pubblico, che riporta la valutazione di tutte le prestazioni ambientali di un prodotto/servizio e di tutti i relativi impatti, sviluppato utilizzando la LCA come metodo di identificazione, qualificazione e quantificazione degli impatti. Si tratta di un etichetta volontaria di prodotto di III tipo che ha lo scopo di fornire informazioni sull impatto ambientale di un prodotto durante tutta o parte della sua vita ( dalla culla alla tomba ). La EPD può essere fatta verificare da un organismo terzo e successivamente essere fatta registrare da un ente internazionalmente riconosciuto (in Europa: lo SEMC Swedish modo l impatto ambientale di un nuovo prodotto si confronta con Environmental Management Council). L EPD l impatto dei prodotti già esistenti sul mercato? I risultati della LCA possono essere usati dalle aziende a supporto di interventi migliorativi delle caratteristiche ambientali del prodotto, processo o servizio analizzato. deve essere confrontabile con altre EPD emesse per prodotti similari dello stesso settore, in virtù del fatto che fanno riferimento alle stesse PCR (Product Category Rules). PCR Product Category Rules È un documento che identifica gli elementi che influenzano l impatto ambientale di un certo gruppo di prodotti similari e fissa i parametri che assicurano la confrontabilità tra le EPD di più prodotti funzionalmente equivalenti inseriti nello stesso gruppo. 1 Documento Preliminare per la strategia italiana per il consumo e produzione sostenibile Ministero dell ambiente e della tutela del territorio e del mare DSA 16

17 Temi di approfondimento Fibre ad alte prestazioni per protezione balistica Si definiscono High Performance (HP) le fibre realizzate per fornire alte prestazioni in riferimento ai comportamenti meccanico, termico e chimico che le fibre tessili tradizionali non hanno. Le fibre HP trovano applicazione quando la resistenza deve abbinarsi a leggerezza e flessibilità: il loro impiego è giustificato in prodotti ad elevato valore aggiunto, in cui le prestazioni conferite bilanciano il costo elevato (ad esempio: abbigliamento protettivo balistico). Le prime fibre HP sono state le fibre di vetro inorganiche. Successivamente si sono affermate quelle a base organica, dalle fibre di carbonio alle fibre polimeriche di sintesi (aramidiche e polietilene HP). Ma la vera rivoluzione nel mondo delle fibre ad elevate prestazioni iniziò con la comparsa sul mercato delle fibre aramidiche, ed in particolare dal 1972 con le para-aramidiche (KEVLAR - Dupont). Tessuto in fibra di vetro Fibra di carbonio macinata Dal 1980 ad oggi la capacità di produzione globale di fibre para-aramidiche è cresciuta enormemente, passando da 6000 ton a ton/anno, comprendendo oltre a DuPont molti altri produttori. La ricerca di nuovi tessuti per giubbotti antiproiettile è stata dettata dalla continua evoluzione dei materiali per munizioni. Dalle prime giacche in nylon balistico (DuPont), su cui erano cucite piastre di titanio, si è passati ad indumenti assemblati con nylon balistico e Doron (fibra di vetro), fino all impiego di materiali sia ceramici che metallici. Elaborazione da Technical Textiles giugno 2007 Il salto di qualità nel settore della protezione balistica è avvenuto a seguito della scoperta delle fibre para-aramidiche, grazie alla combinazione unica delle loro caratteristiche tessili: resistenza alla trazione e all urto, elevato assorbimento di vibrazioni. Il KEVLAR è cinque volte più resistente dell acciaio a parità di Fibra para-aramidica Tessuto in para-aramide peso, dieci volte più resistente dell alluminio, due volte più del nylon balistico e della fibra di vetro. A questa fibra se ne è affiancata un altra, il polietilene orientato HP che è il 20-30% più resistente del Kevlar, pur essendo il 15% più leggero ed il 20% più sottile. Queste fibre hanno permesso la realizzazione di indumenti personali per protezione balistica con pesi e fogge fino ad ora impensabili: la rigidità dei materiali è stata associata all adattabilità al corpo umano. I giubbotti antiproiettile intrappolano le pallottole in una sorta di rete costituita da più strati di fibra para-aramidica che assorbono e disperdono l energia cinetica di un proiettile, deformandolo fino a fermarlo. Il numero di strati dei materiali impiegati e il modo con cui sono assemblati varia notevolmente. Si possono incrociare le cuciture formando piccoli quadri o rombi su tutta la superficie come una specie di rete. A volte tra l ultimo strato del pannello ed il tessuto di copertura viene interposta una lastra di gomma, che assorbe velocemente l onda d urto data dal proiettile. Il numero degli strati sovrapposti determina la capacità di protezione del pannello balistico, generalmente classificata in livelli di protezione NJI secondo lo standard americano. Nuovo impulso alla ricerca è necessario per numerosi motivi: il kevlar è sensibile alla componente UV della luce solare e diminuisce la sua resistenza a seguito di lunghe esposizioni ad intemperie (pioggia); per elevare la classe di protezione è necessario inserire pannelli metallici o ceramici nel giubbotto antiproiettile, a discapito dell aumento del peso dell indumento; il prezzo delle fibre HP è comunque elevato, se confrontato con quello delle normali fibre tessili. Le nuove tendenze all innovazione nel settore prevedono: allestimento di tessuti con fibre HP studiando appositamente gli intrecci, per ridurre gli strati di materiale, rendere minimo il peso e la rigidità degli indumenti, con il medesimo livello di protezione e costo minore; ricercare nuovi materiali sempre più leggeri e resistenti e migliorare la sinergia tra fibre para-aramidiche e polietileniche all interno del medesimo pannello balistico; Da ultimo la ricerca ed il miglioramento nel settore deve essere incentivo per il raggiungimento di una regolamentazione in materia anche nella Comunità Europea oltre che sul territorio nazionale, considerando l attuale assenza di normative di legge e specifiche norme di prodotto. 17

18 Temi di approfondimento Creatività e design In un mondo dove l immaterialità è sempre più presente e dove le cose concrete, pur mantenendo la loro assoluta necessità, sono sempre meno visibili, la creatività intesa come capacità di evidenziare il nascosto è una risorsa pregiata. Ma che cosa realmente è la creatività? E, ancora più importante, come si può stimolarla? E possibile inserirla in un sistema produttivo, considerandola e gestendola come una qualsiasi risorsa industriale? Il brain-drain è quel fenomeno per il quale le grandi città diventano poli di attrazione per talenti a discapito delle città minori. Ciò influenza sia lo sviluppo di imprenditori creativi locali sia la trasformazione dell industria tradizionale in imprese creative. Ma chi sono i creativi e come un territorio, che non sia una metropoli, li può trattenere per perseguire l idea di sviluppo? Si potrebbe identificare la creatività come una forza pluridimensionale che non coincide solo con l intelligenza, ma coinvolge anche la capacità di sintesi, implica fiducia in se stessi e una rottura con gli schemi tradizionali, è potenzialmente presente in ogni essere umano, è favorita dalla sperimentazione di esperienze e prospettive diverse. I creativi, quindi, sono tutti coloro per i quali la creatività diventa un fattore determinante per l attività che compiono: uno scambio continuo tra discipline, arti e professioni che porta a considerare la creatività come la risorsa di maggior valore che un Sistema Paese deve coltivare per essere competitivo. Studi economici e sociologici parlano di capitale creativo. Secondo Richard Florida 1, docente di Teoria dello sviluppo economico alla Carnegie Mellon University di Pittsburgh, i creativi sono una vera e propria classe sociale il cui peso economico globale è ormai decisivo per lo sviluppo Secondo la sua teoria di capitale creativo lo sviluppo di un area è guidato dalla classe creativa capitale umano creativo - che sviluppa idee, si concentra in zone con cultura tollerante e aperta, individua molteplici opzioni di stili di vita e fornisce diverse opportunità economiche. L ascesa della classe creativa è il motore economico decisivo: le città, i territori che sanno interessare i giovani talenti e che sanno valorizzare le loro idee, accettando i loro valori, sono i nuovi poli dello sviluppo. Affinché un territorio possa attrarre creativi deve possedere una forte qualità del luogo 2. Una città, un territorio devono essere un luogo di eccellenza a 360 gradi: economica (disponibilità di servizi, innovazione), sociale (attrattività culturale, diversità e tolleranza, qualità della vita, trama sociale ingaggiante, vale a dire equilibrio tra spazi di libertà/ indipendenza e forme di aggregazione e appartenenza), urbanistica (densità, multifunzionalità, periferie non periferiche, infrastrutture fisiche e digitali, riconoscibilità e immaginabilità della città). Qualità, quindi, in senso di autenticità, funzionalità, innovazione. Dal punto di vista strategico, poi, è necessario che le condizioni di sviluppo interagiscano fra loro: se i fattori-base di spinta sono Informazione, Creatività, Conoscenza, vi sono anche fattori più specifici e delineati da singole situazioni e opportunità. In particolare, emergono due elementi come linee di lettura: quello della crisi e quello della leadership rapportati a una società civile forte : nella maggior parte dei casi le città più creative sono quelle che sono state in grado di uscire da una situazione di stallo, grazie anche all espressione di una forte leadership strategica. Un altro fattore, che attraversa tutti gli altri, è quello della tecnologia: essa significa risoluzione dei problemi, apertura a nuove frontiere di sviluppo e ricerca e quindi di creatività, ma anche maggiore produzione, migliore funzionamento, ottimizzazione e riduzione di costi. Per quanto riguarda il settore Tessile Abbigliamento Moda della provincia di Varese, nonostante siano presenti marchi e nomi di successo, è caratterizzato da: perdita dei clienti di riferimento: delocalizzati o che producono all estero (Est Europa o estremo oriente); non visibilità sugli utilizzatori finali (consumatori); crisi nell innovazione, di prodotto e di processo, perché i fruitori di tale innovazione (gli stilisti ed i designer ) sono poco consapevoli delle potenzialità e degli sviluppi tecnologici. Le strategie, finora adottate o identificate, per far fronte a questa situazione di crisi sono: aumento della visibilità nei confronti di clienti a valle della filiera e consumatori, ad esempio attraverso la trasparenza della localizzazione delle produzioni (Tracciabilità); sviluppo di processi e prodotti ad alte prestazioni destinati a mercati e settori tecnici e specialistici (sportswear e nicchie per prodotti naturali e biologici, ad esempio); coinvolgimento dei clienti a valle (stilisti e designer) nella esplicitazione dei fabbisogni di innovazione tecnologica (ad esempio: prestazioni e nuove caratteristiche sia prestazionali che estetiche), attraverso momenti di formazione e brainstorming comuni. Sul tema specifico della creatività, sul territorio provinciale esistono fondazioni culturali aventi l obiettivo di progettare e realizzare interventi formativi sulla creatività a partire dalla scuola media superiore, anche con moduli e in percorsi non specifici (licei artistici, istituti grafici pubblicitari) e attraverso laboratori creativi sperimentali. Anche la pubblica amministrazione ed i policy maker hanno affrontato necessariamente questo tema; si pensi, ad esempio, all iniziativa camerale Varese Moda&Oro, che ha cercato di coniugare in un esposizione di successo la creatività artigianale di due settori rilevanti per il tessuto produttivo provinciale. Il tema, come sembra, è comune a molte economie industriali più antiche ed affermate e l argomento deve essere affrontato organicamente; gli animatori dello sviluppo economico in primis la pubblica amministrazione, le università ed i centri di ricerca, formazione e trasferimento dovrebbero, pertanto: comprendere, documentare, sviluppare e validare condizioni e strumenti al fine di creare e mantenere un ambiente favorevole allo sviluppo duraturo nel tempo di imprese creative; esaminare esempi di politica industriale di sostegno alla complementarietà nelle diverse regioni europee, basate sulle specifiche competenze e sul contesto ambientale di ognuna; esaminare metodi e modalità di implementazione di politiche specifiche nell ambito delle industrie creative. 1 FLORIDA Richard, L ascesa della nuova classe creativa. Stile di vita, valori e professioni, Arnoldo Mondadori Editore, Milano 2003 Foto tratte da ANCE AMBROSETTI, ricerca Le Città Dei Creativi - Le città che attraggono creatività: quali, perché e le politiche per migliorarle

19 Temi di approfondimento L ergonomia e il tessile L ergonomia è la disciplina che studia il lavoro dell uomo e l uomo al lavoro ; come definita dall americano Waldemar Karwowsky, autore di numerose pubblicazioni sull argomento. Essa include aspetti fisici e psicologici e copre tutte le aree dell attività lavorativa, dalla sua organizzazione alla progettazione così che le mansioni, gli arredi, le informazioni e l ambiente consentano l efficienza e l efficacia del lavoro svolto. La necessità di organizzare l ambiente di lavoro secondo principi ergonomici nasce dalla constatazione che nella Comunità Europea sono in costante aumento le malattie occupazionali a carico del sistema muscolo scheletrico dette DMS. Nel piano della Comunità Europea in materia di Sicurezza e Salute nei Luoghi di Lavoro (SSL) i disturbi muscoloscheletrici (DMS) sono tra le priorità nella prevenzione delle malattie professionali. Nel corso dell anno 2007 l Agenzia Europea per la SSL ha lanciato la campagna Alleggerisci il carico che intendeva promuovere l informazione, la rieducazione e la reintegrazione di lavoratori affetti da patologie DMS. Nella Quarta Indagine Europea sulle condizioni di lavoro (2005) si trovano numeri interessanti sulle principali cause di DMS (postura scorretta prolungata, lavoro ripetitivo e movimentazione manuale dei carichi): i disturbi muscoloscheletrici sono le patologie più diffuse tra quelle correlate all attività lavorativa, responsabili del 45% di tutte le malattie professionali; nei 27 Stati dell UE il 24% dei lavoratori europei a 25 anni soffre di mal di schiena e il 22% lamenta dolori muscolari; il 62% dei lavoratori europei svolge operazioni ripetitive con le mani o le braccia per un quarto dell orario di lavoro, il 46% lavora in posizioni dolorose o stancanti, il 35% trasporta o movimenta carichi pesanti. Molti fattori contribuiscono singolarmente o in associazione con altri alla comparsa di DMS: fattori fisici (movimenti ripetitivi, posizioni scorrette), organizzativi (attività faticose, ritmo di lavoro sostenuto) e soggettivi (età, capacità fisica, fattori di rischio come fumo ed obesità). L interesse per le DMS è elevato sotto il profilo economico: costi diretti d indennizzo dei lavoratori (spese assicurative, mediche, amministrative e per risarcimenti) fino ad un 40%; costi indiretti in termini di riduzione della produttività (0.5% - 2% del PIL); costi sociali: più di 2,000,000 di lavoratori si assentano dal proprio lavoro per quasi 45 miliardi di dollari l anno. Le DMS si osservano in tutti i settori e gli ambienti professionali, ma tra le categorie più a rischio sono segnalati segretari e dattilografi : tali disturbi sono un problema di salute importante per chi lavora negli uffici. La schiena, il collo, le spalle, gli arti superiori e anche inferiori, possono manifestare sintomi come dolore, rigonfiamenti, formicolio e intorpidimento: la conseguente difficoltà di movimento a lungo termine può dare luogo anche a disabilità. Molti studi ergonomici hanno permesso ai designer la progettazione di arredamenti per uffici e l organizzazione di spazi lavorativi a misura d uomo. Le istituzioni europee ed internazionali hanno predisposto leggi e norme riguardanti la sicurezza dei lavoratori, con informazioni su buone pratiche per la movimentazione dei carichi e l uso di videoterminali. I principi ergonomici si legano al tessile nell ottica dell innovazione futuribile: la soluzione efficace per prevenire le DMS è un dispositivo elettronico indossabile, in grado di controllare e rilevare in modo autonomo le posture scorrette e coinvolgere attivamente l indossatore nella modifica di atteggiamenti che possono compromettere in modo irreversibile la propria salute. Si tratta di tessili intelligenti di terza generazione capaci di lavorare autonomamente con capacità di cognizione, elaborazione e reazione. Sono realizzati con l impiego di filati conduttivi e l integrazione di elettronica miniaturizzata, come sensori e microchip: i filati conduttivi fungono da alimentatori dei dispositivi elettronici presenti nell indumento o da collegamento tra i sensori e l indumento. L applicazione di tessuti sensorizzati è attualmente rivolta al settore medicale ed all abbigliamento ad alte prestazioni, utilizzato dagli operatori del soccorso: la tecnologia disponibile può monitorare in modo discreto molti parametri fisiologici, quali frequenza cardiaca, respirazione e temperatura, dando una fotografia delle funzioni vitali ed allertando l utilizzatore o il medico se necessario. Gli sviluppi tecnologici futuri prevedono di inserire anche la postura tra i parametri fisiologici controllabili con dispositivi indossabili sensorizzati, aventi sistemi wireless di trasmissione e comunicazione dei dati. I singoli passi da compiere saranno: approfondimento degli studi posturali per individuare le zone corporee più idonee alla posizione dei sensori; miglioramento della componentistica elettronica miniaturizzata per rendere più affidabile la registrazione in continuo dei parametri vitali scelti; miglioramento della tecnologia mobile e senza fili, per affinare per esempio il range di frequenza e la velocità di trasmissione dei dati; prove funzionali per sostituire i sensori elettronici con filati conduttivi o piezoelettrici, opportunamente incorporati in zone definite dell indumento. Tutto ciò nell ottica futuribile di ottenere sistemi tessili intelligenti indossabili, flessibili, confortevoli, facilmente lavabili senza bisogno di essere smontati, come invece avviene con gli attuali dispositivi presenti sul mercato. 19

20 Temi di approfondimento Abbigliamento per abilità differenti La qualità della vita è definita dall Organizzazione Mondiale della Sanità (W.H.O.) come la percezione soggettiva che un individuo ha della propria posizione nel contesto di una cultura e di un insieme di valori nei quali vive, anche in relazione a propri obiettivi, aspettative e preoccupazioni. Non si dispone di una definizione unica e condivisa di questo concetto complesso, ma in esso si possono distinguere una dimensione oggettiva da una soggettiva. Il benessere soggettivamente percepito da un individuo è solo in minima parte correlato all effettivo stato di salute fisica: quest ultima gioca un ruolo importante nella qualità della vita e non può essere solo espressa in termini di assenza di malattia, ma come presenza di benessere mentale e sociale, oltre che fisico. In presenza di una patologia invalidante, che può avere ricadute sull ambito sociale, affettivo e lavorativo, ci sono autori che misurano la qualità di vita solo in una dimensione ritenuta fondamentale, la disabilità, altri invece che mostrano un approccio multidimensionale al problema. Enorme è la stima della rilevanza sociale di tali patologie, secondo l ultima indagine dell ISTAT ( ) sulle Condizioni di salute in Italia: le persone disabili sono circa 2 milioni 824mila, di cui 960mila uomini e 1 milione 864mila donne; il numero di disabili (di 6 anni o più) che vive in famiglia è di circa 2 milioni 615mila unità, pari al 4,85% della popolazione; tra le persone di 65 anni o più la quota di popolazione con disabilità è del 18,7%, nelle persone di 80 anni e più raggiunge il 44,5%; la prevalenza di bambini con disabilità che frequentano la prima classe elementare è pari all 1,32%. superabile-staging.inail.it Differenti le tipologie di disabilità: dalla completa immobilità alla difficoltà nello svolgimento delle funzioni quotidiane (vestirsi, lavarsi etc), alla problematicità nei movimenti, alle disabilità sensoriali (sentire, vedere o parlare). Soltanto ad alcune di queste può dare risposta il settore tessile e abbigliamento: perché soprattutto per i diversamente abili con difficoltà motorie la semplice azione del vestirsi è per molti un percorso ad ostacoli che crea disagio ed imbarazzo. In Italia 1 milione e 100mila persone, in seguito a menomazioni dell apparato scheletrico o di altra origine, convivono con una disabilità motoria. Nella popolazione di riferimento potenzialmente interessata non ci sono soltanto soggetti che possiedono una menomazione funzionale permanente, ma anche quelli che soffrono di temporanee menomazioni dovute ad esempio ad infortuni. I bisogni dei disabili motori sono molteplici e coinvolgono aspetti differenti: elevati livelli di igienicità, antibattericità e traspirabilità delle sedute di carrozzine; soluzioni antidecubito differenziate per sedute comode ed agevoli o per immobilizzati a letto; accorgimenti nel design, nel taglio e nelle chiusure degli abiti per facilitare l indosso; miglioramento generale del comfort dell abito per favorire l autonomia ed il piacere di vestirsi; indumenti che riscaldano per contrastare l ipotermia degli arti pressoché immobili. La creazione di abiti che soddisfino le esigenze e diano dignità e comodità a diversamente abili, comporta primariamente di apportare modifiche nei modelli ed accorgimenti nel taglio: maglioni che si chiudono lungo le braccia e pantaloni con velcri lungo le gambe per facilitare l indosso, assenza di cuciture che possono provocare piaghe da decubito. Il velcro è utilizzato nelle chiusure, in sostituzione dei bottoni, per ovviare alla diminuzione di capacità di movimento. I materiali tessili con funzionalità molteplici (antibatterici, antimacchia e traspiranti) sono una realtà, anche se impiegati in settori differenti: fibre intrinsecamente antimicrobiche per aggiunta del principio attivo nel polimero prima dell estrusione (fibre sintetiche e artificiali) possono subire trattamento di finissaggio antimacchia, mantenendo comunque caratteristiche traspiranti. Gli indumenti hanno un ruolo attivo nel bilancio energetico del corpo umano: uno dei loro compiti è mantenere l organismo in condizioni termoigrometriche ideali, cioè garantire il comfort termofisiologico, che per un materiale tessile può essere misurato. Ma in questo mondo di abilità differente, lo stato dell arte raggiunto nell innovazione delle prestazioni e delle performance dei tessuti destinati all abbigliamento sembra non essere sufficiente. Necessitano soluzioni efficaci i problemi più complessi di termoregolazione: un abbigliamento in grado di riscaldare e successivamente refrigerare, per ovviare all incapacità del sistema nervoso, ormai danneggiato, di avvertire i cambiamenti termici. In inverno, per esempio, un giubbotto o un pantalone termico mantengono il corpo caldo alle basse temperature esterne, ma sono fonte di surriscaldamento se un disabile resta a lungo all interno di un ambiente già riscaldato. I problemi di termoregolazione sono qualcosa in più del comfort termofisiologico. Le risposte potrebbero giungere da: tessili intelligenti ed indossabili, in grado di monitorare variabili biomeccaniche e segnali fisiologici. Si tratta di indumenti con sensori incorporati o allestiti con tessuti innovativi in fibre conduttive, in grado di creare un circuito di trasmissione dei segnali fisiologici con supporto informatico di gestione e comunicazione wireless dei dati raccolti; materiali a cambiamento di fase (PCM) che sfruttano paraffine in grado di subire modificazioni in un range di temperature simili a quelle corporee; il calore prodotto dall organismo potrebbe essere facilmente assorbito dal materiale tessile ed allontanato dalla superficie corporea dove la sua permanenza provocherebbe una sensazione di sudorazione. La ricerca tecnologica fa progressi anche mettendo in sinergia opportunità di innovazione tessile e specifiche esigenze. Il vestire particolari bisogni dei futuri consumatori è anche un opportunità per le aziende di esplorare nuovi mercati o creare un mercato diversificato. 20